a 天体生物学中心 (CAB),CSIC-INTA,Carretera de Ajalvir km 4, 28850, Torrej ´ on de Ardoz,马德里,西班牙 b 天体生物学 OU,科学、技术、工程和数学学院,开放大学,米尔顿凯恩斯,英国 c 路易斯安那州立大学地质与地球物理系,路易斯安那州巴吞鲁日,美国 d 天体生物学研究组,航空航天医学研究所,DLR,科隆,德国 e LESIA,巴黎天文台,CNRS,PSL Univ.,92195,Meudon Cedex,法国 f 生物医学问题研究所,123007,Khoroshevskoye shosse 76a,莫斯科,俄罗斯 g 巴黎东大学和巴黎城大学,CNRS,LISA,F-94010,Cr ´ eteil,法国 h阿联酋航天局,阿拉伯联合酋长国 i 美国宇航局总部,华盛顿特区,20546,美国 j 南特大学、昂热大学、勒芒大学、法国国家科学研究院,UMR 6112,行星地球科学和地球科学实验室,F-44000,南特,法国 k 神户大学行星学系,657-8501,神户,日本 l 欧洲航天局 (ESA) - ESTEC 独立安全办公室 (TEC-QI) 行星保护官员,Keplerlaan 1, 2201,AZ,诺德维克,荷兰 m 东京大学地球与行星科学系,东京都文京区本乡 7-3-1,113-0033,日本 n 印度空间研究组织总部副主任 o 欧洲航天局 (ESA) – ESTEC,Keplerlaan 1, 2201,AZ,诺德维克,荷兰 p 联合国维也纳办事处外层空间事务厅政策和法律事务科委员会,奥地利 q 日本宇宙航空研究开发机构(JAXA),宇宙航行科学研究所(ISAS),日本神奈川 r 俄罗斯科学院空间研究所行星物理系,俄罗斯莫斯科 s 康奈尔大学,伊萨卡,纽约州,14853-6801,美国 t 中国国家航天局,北京,中国 u 意大利航天局(ASI),意大利罗马 v 法国国家空间研究中心(CNES),法国 w 中国空间技术研究院神舟航天生物技术集团空间微生物实验室,北京,中国
上下文。了解金星原始大气中的氢含量对于理解塑造其大气进化的流体动力逃生过程至关重要。氢来自两个主要来源:来自太阳星云和水蒸气(H 2 O)的分子氢(H 2)。这些来源的精确比例仍然不确定,从而导致有关金星大气历史的不同假设。但是,尚未对这些来源比例的参数空间进行系统的探索。目标。这项研究旨在通过对早期大气逃生场景进行广泛的数值模拟来限制金星原始大气中的氢含量及其来源。方法。我们开发了一种改进的能量限制的流体动力逃生模型,该模型与1D辐射感染的Equi-Liberium大气模型集成在一起,以模拟金星上的早期大气逃生。使用当前金星大气中的NE和AR的同位素数据,我们限制了星云衍生和脱气的衍生氢的贡献。我们的模拟探索了超过500 000个场景,改变了最初的H 2和H 2 O组成,并考虑了不同的太阳极端紫外线(EUV)辐射条件。结果。我们的结果基于20 ne/ 22 ne,36 Ar/ 38 ar和20 ne/ 36 ar的同位素比在金星的大气中观察到的,这表明原始大气含水量仅限于h 2(0.0004 wt%)的0.01海洋等效物,而小于1.4 h 2 o.4海洋等效于h 2 o. div> div> div> div> div> div> div div> div> div div。这表明,如果维纳斯曾经有富含氢的主要气氛,那么它在形成其次要的H 2 O富含气氛之前大部分都是丢失的。此外,我们的方法可以应用于限制其他陆地行星的原始大气组成,从而为其进化史提供了见解。
简介:随着发现发现的加速速率,越来越重视影响恒星和行星因素,这些因素会影响陆地行星的气候演变。正如地球和维纳斯所见,气候进化的分化也可能发生,在地球和venus中看到,地球一直保持温带的表面条件,而金星目前正处于后的绿色房屋状态。有许多陆地外倾向的病例,它们位于气候差异的边界,例如TOI-2285 B,其中它的轨道既占据了可居住区(HZ)和金星区(VZ)(VZ),并且具有隔音范围,并具有暗示地球候选者的良好候选者,这是地球上的候选者。toi-2285 b在“超级地球”(或在这种情况下,是潜在的“超级金星”)的lim中也有一个半径,使其成为在HZ和VZ边界上进行调查的独特候选人。
金星是太阳系中最神秘、最有趣的探索地点之一。然而,金星表面环境恶劣,岩石密布,温度、压力极高,化学腐蚀性极强。探测金星表面的行星探测车具有科学价值,但必须使用非常规方法代替传统的机器人控制和机动性。这项研究提出,张拉整体结构可以提供适应性和控制性,代替传统的机械装置和电子控制,用于金星表面和其他极端环境中的机动性。张拉整体结构重量轻且柔顺,由简单重复的刚性和柔性构件构成,仅通过张力稳定,灵感来自生物学和几何学,适合折叠、展开和适应地形。它们还可以利用智能材料和几何学的特性来实现规定的运动。根据科学探索的需要,简单的张拉整体探测车可以提供机动性和对地形和环境条件的稳健性,并可以由风等环境源提供动力。各种各样的张拉整体结构都是可能的,这里提出了一些适用于不稳定和复杂环境的初步概念。关键词:行星探测器,金星,张拉整体结构
例如,由多个国家共享的国际空间站已耗资超过 1500 亿美元。一个规模较小的国家空间站的成本可能在 100 亿至 300 亿美元之间。印度空间研究组织 2024-25 年的预算约为 19.5 亿美元。相比之下,美国宇航局的预算要大得多,约为 250 亿美元。苏联放弃了和平号空间站,因为其运营和维护成本越来越难以承受。太空竞赛:与老牌太空强国进行合作可能会因太空技术领导地位的竞争而变得复杂,尤其是与美国、俄罗斯和中国等国家。机组人员健康与安全:确保宇航员的身心健康至关重要。长时间处于微重力和隔离状态会对健康产生不利影响。
我们对姊妹星球金星的了解主要是基于云氛围上方的观点,甚至只有少数任务到达表面。在450°C和92条压力下,金星的表面是太阳系中最敌对的环境。因此,我们对金星地面地质和矿物质学的了解主要是假设,几乎没有“地面真相”支持假设。只有一个NASA任务甚至进入了大气,先锋金星大气探针。到达表面后,先锋探针之一继续传输一个小时,但仅对大气而不是表面进行测量。苏维埃Venera和Vega任务的表现稍好一些,寿命最长的Venera Lander从表面传输了两个小时,但仅进行了相对粗略的矿物学测量,因为尚未在金星条件下运行的复杂仪器。
上下文。Venus的Co 2较厚的大气与电离层共存,该电离层主要是通过太阳能极端紫外线和软X射线光子的大气中性的电离来形成的。尽管进行了广泛的建模工作,但对电子分布的重现得很好,但我们注意到与先前的研究有关的两个主要缺点。生产和库仑相互作用的影响对于揭示金星电离层的结构和组成至关重要。目标。我们首次评估了质子化物种对时代金星电离层结构的作用。我们还评估了离子库仑碰撞的作用,在许多现有模型中被忽略了。方法。专注于预计质子化效果更突出的太阳最小条件,我们为时代的维纳西亚电离层建立了一个详细的一维光化学模型,并结合了50个以上的离子和中性物种(其中17种是质子化的物种),以及最彻底的化学网络。我们包括离子中性和离子库仑碰撞。光电子影响过程是通过两流动力学模型实现的。结果。我们的模型可以很好地重现观察到的电子分布。该模型表明质子化倾向于通过一系列质子转移反应沿着低至高质子相关的质子转移反应来分散电离流到更多的通道中。结论。另外,在高海拔地区,质子化近2倍的质子化可以增强O + 2的分布,在该系数通过O和OH +之间的反应有效产生。我们发现,库仑碰撞不仅直接通过抑制离子扩散,而且通过修饰离子化学来影响顶部的金星电离层。可以根据库仑碰撞的作用来区分两个离子基:一个在高海拔地区优先生产并积聚在顶部离子室中的组,该组应与在低海拔地区优先生产的另一组进行比较,而在上层离子层中则耗尽。质子化和库仑碰撞都对顶部的金星电离层产生了明显的影响,这说明了这项研究和早期计算之间模型离子分布的许多显着差异。
对贵重气体,化学和成像(Davinci)任务的深度大气维纳斯调查旨在回答关于使用大气下降探针Zephyr的金星起源的长期问题。Zephyr将是第一个探测山地山脉表面高分辨率航拍照片的探测器,它降落在Alpha Regio高地地区,该地区具有最古老的金星表面。Zephyr的下降轨迹决定了Alpha Regio的触地得分,这对于Davinci任务至关重要,取决于金星的大气特性和风。不幸的是,先前任务中金星的大气数据很少。因此,必须考虑从过去的飞行数据中考虑各种大气模型和场景,以预测Zephyr的飞行性能,特别是降落椭圆。为此,这项工作比较了三种大气模型:金星全球参考大气模型(Venus-gram),金星气候数据库(VCD)和由拉尔夫·洛伦兹(Ralph Lorenz)开发的经验风模型用于Davinci轨迹模拟和建模。本文比较了这些大气模型的不同大气特性和风的平均值和变化。此外,这项工作结合了大气特性和金星克的风变化与基于洛伦兹的模型的风,具有更大的压力金星风色散,可以进行更保守的轨迹分析。此外,这项工作依赖于达平奇(Davinci)着陆椭圆的大小作为指标,以衡量轨迹分析将如何与金星大气的大气特性和风变化。
截至2023年中,至少正在开发十个任务或计划在未来20年中探索金星。大多数强调大气化学和表面/内部科学目标,只有少数直接解决了金星作为主要科学目标的过去和现在的可居住性。所有的任务都采用了以前经过经过测试的平台 - 轨道和一般大气探针,但(截至迄今为止)没有计划使用寿命更长的大气平台(例如气球或飞艇)或着陆器。因此,关于金星的几个关键问题必然会在当前的开发任务浪潮之后仍未得到答复,这将从2029年开始探索金星,并在整个2030年代继续进行。这个面向未来的观点概述了一个主要的科学问题,即维纳斯的下一个任务应该解决,以便更好地理解地球作为一个系统,并为金星类似外行星提供可靠的比较基础,这些比较基础只能通过远程观察来调查,例如詹姆斯·韦伯太空电视(James Webb Space Telescope)(James Webb Space Telescope)(J. J. J. J. J. J. J.这一下一代的金星任务可能需要长期生活的大气平台,或者在不同高度,更长的地表站,以及最终的大气/云颗粒(气溶胶)的样品和表面返回地球实验室。Although ideas for aerial platforms, long-lived landers, and missions to return atmospheric and surface samples are being conceptualized at present to be ready for upcoming international competed opportunities (e.g., NASA, ESA, ISRO, JAXA), they await further investment in technologies to provide the combination of scienti fi c measurement capabilities and fl ight-system performance to make the breakthroughs that the community will expect, guided by长期以来的科学重点。
a 天体生物学中心 (CAB),CSIC-INTA,Carretera de Ajalvir km 4, 28850, Torrej ´ on de Ardoz,马德里,西班牙 b 天体生物学 OU,科学、技术、工程和数学学院,开放大学,米尔顿凯恩斯,英国 c 路易斯安那州立大学地质与地球物理系,路易斯安那州巴吞鲁日,美国 d 天体生物学研究组,航空航天医学研究所,DLR,科隆,德国 e LESIA,巴黎天文台,CNRS,PSL Univ.,92195,Meudon Cedex,法国 f 生物医学问题研究所,123007,Khoroshevskoye shosse 76a,莫斯科,俄罗斯 g 巴黎东大学和巴黎城大学,CNRS,LISA,F-94010,Cr ´ eteil,法国 h阿联酋航天局,阿拉伯联合酋长国 i 美国宇航局总部,华盛顿特区,20546,美国 j 南特大学、昂热大学、勒芒大学、法国国家科学研究院,UMR 6112,行星地球科学和地球科学实验室,F-44000,南特,法国 k 神户大学行星学系,657-8501,神户,日本 l 欧洲航天局 (ESA) - ESTEC 独立安全办公室 (TEC-QI) 行星保护官员,Keplerlaan 1, 2201,AZ,诺德维克,荷兰 m 东京大学地球与行星科学系,东京都文京区本乡 7-3-1,113-0033,日本 n 印度空间研究组织总部副主任 o 欧洲航天局 (ESA) – ESTEC,Keplerlaan 1, 2201,AZ,诺德维克,荷兰 p 联合国维也纳办事处外层空间事务厅政策和法律事务科委员会,奥地利 q 日本宇宙航空研究开发机构(JAXA),宇宙航行科学研究所(ISAS),日本神奈川 r 俄罗斯科学院空间研究所行星物理系,俄罗斯莫斯科 s 康奈尔大学,伊萨卡,纽约州,14853-6801,美国 t 中国国家航天局,北京,中国 u 意大利航天局(ASI),意大利罗马 v 法国国家空间研究中心(CNES),法国 w 中国空间技术研究院神舟航天生物技术集团空间微生物实验室,北京,中国